[實用新型]激光彩色圖像焊縫跟蹤系統

無效

• 申請號: 200820220101.X
• 申請日: 2008-12-02
• 公開（公告）號: CN201307094Y
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 劉洋;陳開云;高光旭;胡建華
• 申請（專利權）人: 鞍山長風無損檢測設備有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所
• 代理人: 張 群

技術領域

本實用新型涉及對螺旋焊管焊縫的自動跟蹤系統，特別是一種激光彩色圖像焊縫跟蹤系統。

背景技術

目前，在國際與國內超聲自動探傷領域，焊縫自動跟蹤技術是熱點又是難點。盡管中國早已研制出了成型的超聲波探傷檢測設備，其檢測精度和準確性已接近或達到國際先進水平，但由于沒有可靠的焊縫自動跟蹤設備作為載體，無法構成自動檢測機構。國內現大多數生產廠家均采用機械靠輪式或手動跟蹤方法探傷，它們的不足之處是由于人眼的分辨率和反應能力低，無法實現可靠的焊縫跟蹤。

實用新型內容

本實用新型為了解決由于人眼的分辨率和反應能力低，無法實現可靠的焊縫跟蹤的問題，本實用新型提供一種可靠的激光彩色圖像焊縫跟蹤系統，實現了焊縫自動跟蹤的自動化探傷。

本實用新型的技術方案概述如下：

激光彩色圖像焊縫跟蹤系統是將紅色激光器連接彩色攝像頭，彩色攝像頭連接圖像采集卡，圖像采集卡連接到計算機上，計算機與多功能數據卡相連，多功能數據卡與伺服電機驅動器相連，伺服電機驅動器連接伺服電機，伺服電機連接焊縫探頭架。

激光彩色圖像焊縫跟蹤系統以計算機為控制中心，通過紅色激光器向焊縫表面打一束于焊縫走向垂直的紅色(波長是650納米)結構光源(即激光)，形成焊縫形狀的一個紅色光條，利用這個紅色光條與焊道組成的三角光學關系形成一幅被稱為紅色激光的焊道圖像，經彩色攝像頭獲取圖像，再經過圖像采集卡存入計算機，然后通過軟件算法找到焊縫并計算出焊縫的位置偏差量，最后通過多功能數據卡將偏差量轉換成電壓再送入伺服驅動器，推動伺服電機轉動，使焊縫探頭架移動到基準位置。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：是把彩色圖像識別方法應用到探傷領域，因此解決了各種干擾；如：耦合水反光，銹斑，外界的強光，焊道寬窄不均勻以及咬邊等現象容易出現的情況都能做出正確的識別；提高了跟蹤精度和可靠性，同時提高了探傷系統的自動檢測功能。

附圖說明

圖1是激光彩色圖像焊縫跟蹤系統的結構框圖。

圖2是紅色激光器、彩色攝像頭和焊縫的安裝示意圖。

圖中：1-彩色攝像頭??2-紅色激光器??3-焊縫

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

見圖1、圖2，激光彩色圖像焊縫跟蹤系統是將紅色激光器2連接彩色攝像頭1，彩色攝像頭連接圖像采集卡，圖像采集卡連接到計算機上，計算機與多功能數據卡相連，多功能數據卡與伺服驅動器相連，伺服驅動器連接伺服電機，伺服電機連接焊縫探頭架。

紅色激光器向焊縫表面打一束于焊縫走向垂直的紅色結構光源(即激光)，形成焊縫形狀的一個紅色光條，利用這個紅色光條與焊道組成的三角光學關系形成一幅被稱為結構光的焊道區的圖像，經彩色攝像頭獲取的圖像，通過電纜送到計算機內的圖像采集卡。

激光彩色圖像焊縫跟蹤系統的軟件工作過程如下：

①初始化：

在探傷開始前要預先測定焊縫的位置，模擬出焊縫真實軌跡，探傷開始后控制探頭沿與焊縫軌跡路徑移動，與焊縫始終保持探傷工藝要求的相對位置，保證全焊縫探傷結果的準確。

②實時采集圖像：

計算機實時采集外部采集裝置的圖像，并顯示在計算機的顯示器上。

③圖像抗干擾濾波：

通過軟件的方法，找出紅光激光條軌跡，排除其他顏色干擾光。

④圖像識別，計算偏差：

本實用新型激光彩色圖像焊縫跟蹤系統的工作過程是：通過采集的焊縫的結構光的圖像，進行圖像識別，根據所設置的參數進行計算偏差值，

⑤實時控制：接收外部的控制信號，同時把偏差值送到相應的控制設備上。

⑥參數設置：設置焊縫的寬度和位置，同時設置圖像識別的范圍。